一種脫硫脫硝尾氣處理塔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種脫硫脫硝尾氣處理塔，包括由內(nèi)到外同軸設置的內(nèi)圓塔、外圓塔和塔體，塔體的底部密封設置，內(nèi)圓塔的底部伸出塔體并與一次進料通道連接，內(nèi)圓塔的頂部設有帶噴孔的圓弧形頂部一，圓弧形頂部一與外圓塔內(nèi)壁之間設有帶噴孔的氣體分布板，外圓塔的頂部設有帶噴孔的圓弧形頂部二，圓弧形頂部二與塔體內(nèi)壁之間設有帶噴孔的液體分布板，圓弧形頂部二的上方設有帶噴孔的氣液分配器，氣液分配器的上方設有除霧裝置。本發(fā)明的脫硫脫硝尾氣處理塔脫硫脫硝效率高，能耗少，臭氧和含氨溶液能得到充分利用，在處理后的凈煙氣中，霧汽含量極低，硫化物含量在40mg/Nm3以下，氮化物含量在60mg/Nm3以下，效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有脫硫脫硝塔。
【專利說明】
一種脫硫脫硝尾氣處理塔
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及工業(yè)廢氣處理塔領域，特別涉及一種脫硫脫硝尾氣處理塔。
【背景技術】
[0002]對于含硫含硝工業(yè)廢氣的處理，現(xiàn)有技術中普遍采用脫硫脫硝塔來對其進行脫硫脫硝處理，其脫硫脫硝效果好，投入成本不是很高，因此，其采用的濕法脫硫脫硝優(yōu)于其他脫硫脫硝方法。但是現(xiàn)有脫硫脫硝塔存在能耗較大、含氨溶液消耗大，凈煙氣中廢液含量超標，脫硫脫硝效果不理想，臭氧利用率低等問題，其主要表現(xiàn)在:1.在脫硫脫硝塔內(nèi)，含氨溶液通過噴灑裝置以噴淋的形式清洗凈化廢氣，噴淋出來的含氨溶液以液滴形式與廢氣接觸進而發(fā)生反應、吸收，由于噴淋出來的液滴平均直徑較大，與廢氣接觸反應時間較短，每滴液滴在與廢氣還未發(fā)生充分反應和吸收，就落入了收集裝置，導致含氨溶液利用不充分，浪費較嚴重，未被完全凈化的廢氣中還含有一定量的氮化物和硫化物，進而導致脫硫脫硝效果不理想，含氨溶液消耗大，進一步增大了能耗;2.臭氧通常同廢氣一起進入脫硫脫硝塔，簡單的通入方式，不僅使臭氧和廢氣混合不夠均勻，導致反應不能充分進行，還使臭氧和廢氣僅具有較低的壓強，分子間的作用力較小，臭氧的氧化作用未能充分釋放出來，最終導致臭氧氧化作用降低，臭氧消耗量增加，流失率較高；3.由于噴淋過程中，一部分含氨溶液發(fā)生霧化，往往導致在排放的凈煙氣中含有相當量的廢液霧汽，這些霧汽為高濃度的銨鹽溶液液滴，會對環(huán)境造成一定程度的污染，不利于環(huán)保;4.脫硫脫硝塔即使能夠排放出達標的凈煙氣，然而這些凈煙氣相對于大氣來說，仍然含有較高濃度的有害氣體，這些有害氣體就需要大氣來溶解稀釋，以消除其不利影響，但是由于排出的凈煙氣的濃度要遠遠高于大氣濃度，導致排出的凈煙氣與大氣發(fā)生不溶現(xiàn)象，當凈煙氣排出量較大時(例如火電廠排放出的凈煙氣)，容易出現(xiàn)廢氣遮天蔽日現(xiàn)象，嚴重影響當?shù)丨h(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種脫硫脫硝效率高，能耗少，臭氧和含氨溶液能得到充分利用的脫硫脫硝尾氣處理塔，經(jīng)過該脫硫脫硝尾氣處理塔處理后的凈煙氣中，霧汽含量極低，硫化物含量在40mg/Nm3以下，氮化物含量在60mg/Nm3以下。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案如下:一種脫硫脫硝尾氣處理塔，包括由內(nèi)到外同軸設置的內(nèi)圓塔、外圓塔和塔體，塔體的底部密封設置，內(nèi)圓塔的底部伸出塔體并與一次進料通道連接，內(nèi)圓塔的頂部設有帶噴孔的圓弧形頂部一，圓弧形頂部一與外圓塔內(nèi)壁之間設有帶噴孔的氣體分布板，外圓塔的底部向外敞口以形成喇叭口端部，喇叭口端部的端口邊緣與塔體的內(nèi)壁密封連接，外圓塔的頂部設有帶噴孔的圓弧形頂部二，圓弧形頂部二與塔體內(nèi)壁之間設有帶噴孔的液體分布板，圓弧形頂部二的上方設有帶噴孔的氣液分配器，氣液分配器的上方設有除霧裝置。
[0005]進一步，為了使臭氧與工業(yè)尾氣能夠實現(xiàn)初混、初反應，氣體分布板、圓弧形頂部一、外圓塔內(nèi)壁和圓弧形頂部二形成氣體混合室。
[0006]進一步，為了增大反應空間，降低塔體內(nèi)的壓強，使反應和混合進行得更充分，液體分布板、圓弧形頂部二、塔體內(nèi)壁和氣液分配器形成氣液混合反應室，氣液混合反應室向外凸出形成鼓形反應室。
[0007]進一步，喇叭口端部與塔體密封連接處的上方設有三次進料口，喇叭口端部與塔體密封連接處的下方設有二次進料口，二次進料口與三次進料口均密封設置在塔體上。
[0008]進一步，為了防止工業(yè)尾氣、含氨溶液等腐蝕性物質(zhì)對塔內(nèi)的結構造成腐蝕，液體分布板、圓弧形頂部二、塔體內(nèi)壁和氣液分配器分別設有氟橡膠層。
[0009]進一步，為了降低工業(yè)尾氣的溫度，同時為了使臭氧和含氨溶液受熱后處于最適宜的反應溫度，內(nèi)圓塔和外圓塔的塔壁均采用導熱材料制成，導熱材料可以為鋁或鋁合金材料、不銹鋼材料等。
[0010]進一步，除霧裝置包括除霧器和冷卻水盤管，除霧器的一側設有廢液出口，廢液出口穿過塔體內(nèi)壁與廢液收集裝置連接，冷卻水盤管盤繞在除霧器上，冷卻水盤管上設有冷卻水進口和冷卻水出口。
[0011]進一步，為了使凈煙氣能夠迅速分散與大氣中，塔體頂部的塔壁向內(nèi)凹以形成頸部，頸部的末端向外翻以形成裙邊，頸部和裙邊組合形成凈煙氣出口。
[0012]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是:
1、含硫含硝廢氣先與臭氧發(fā)生對流，產(chǎn)生相互撞擊混合，進而使臭氧能夠與含硫含硝廢氣進行充分混合，受熱后具有較高壓強的臭氧分子與較高壓強的含硫含硝廢氣更容易發(fā)生反應，氧化反應更能充分進行;臭氧與含硫含硝廢氣在氣體混合室初混合，初反應后，混合氣體繼續(xù)以一定壓強和速度進入氣液混合反應室，并與霧化的含氨溶液相混合并反應，同理，未反應的臭氧繼續(xù)進行氧化反應，霧化的含氨溶液以粒徑細小的液滴形式對混合氣體進行反應，吸收，其中，每滴小液滴都能進行充分反應和吸收，在宏觀上表現(xiàn)為，含硫含硝廢氣中絕大部分的硫化物和氮化物被含氨溶液充分吸收，進而提高了脫硫脫硝效率；
2、凈煙氣出口設計巧妙，可使凈煙氣由于突然失去壓力和增大擴散面積而迅速在大氣中擴散開來，解決了上空廢氣堆積，與大氣不相溶，擴散緩慢的問題，充分利用了大氣對凈煙氣的稀釋作用，減小了凈煙氣對當?shù)丨h(huán)境的影響。
[0013]3、利用含硫含硝廢氣的預熱來預熱臭氧和含氨溶液，使三者之間的反應溫度達到最佳，使反應和吸收進行的更順利，進一步提高了脫硫脫硝效率；
4、經(jīng)過本發(fā)明的脫硫脫硝尾氣處理塔處理的含硫含硝廢氣，其凈化后的凈煙氣中，霧汽含量極低，硫化物含量在40mg/Nm3以下，氮化物含量在60mg/Nm3以下，效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有脫硫脫硝塔。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的一種脫硫脫硝尾氣處理塔剖面結構示意圖；
圖2是本發(fā)明中氣體混合室和氣液混合室結構示意圖；
圖3是本發(fā)明中氣體混合室和氣液混合室工作狀態(tài)示意圖；
圖4是本發(fā)明中除霧裝置的結構示意圖。
[0015]圖中標記:I為塔體，2為內(nèi)圓塔，201為圓弧形頂部一，3為外圓塔，301為喇叭口端部，302為圓弧形頂部二，4為凈煙氣出口，401為頸部，402為裙邊，5為除霧裝置，501為除霧器，502為冷缺水盤管，503為廢液出口，504為冷卻水進口，505為冷卻水出口，6為一次進料通道，7為噴孔，8為氣體分布板，9為二次進料口，10為三次進料口，11為液體分布板，12為氣體混合室，13為氣液分配器，14為凈煙氣通道，15為風輪，16為氣液混合反應室，17為氟橡膠層。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖，對本發(fā)明作詳細的說明。
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]如圖1至圖4所示，一種脫硫脫硝尾氣處理塔，包括由內(nèi)到外同軸設置的內(nèi)圓塔2、外圓塔3和塔體I，內(nèi)圓塔2和外圓塔3的塔壁均采用導熱性良好的材料制成，導熱材料可以為鋁或鋁合金材料、不銹鋼材料等。塔體I的底部密封設置，以防氣液泄漏，塔體I頂部的塔壁向內(nèi)凹以形成頸部401，頸部401的末端向外翻以形成裙邊402，頸部401和裙邊402組合形成凈煙氣出口4，凈煙氣在經(jīng)除霧裝置5除霧和經(jīng)風輪15加速后，以一定的壓強和速度流向凈煙氣出口 4的頸部401，頸部401的收縮結構進一步壓縮凈煙氣，使凈煙氣的壓強和速度進一步增大，然后再經(jīng)裙邊402的增大擴散角度的作用，使凈煙氣由于突然失去壓力和增大了擴散面積，導致凈煙氣迅速在大氣中擴散開來，解決了上空廢氣堆積，擴散緩慢的問題，充分利用了大氣對廢氣的稀釋作用，減小了廢氣對當?shù)丨h(huán)境的影響。
[0019]內(nèi)圓塔2的底部伸出塔體I并與一次進料通道6連接，一次進料通道6用于流通物料，內(nèi)圓塔2的頂部為圓弧形頂部一201，圓弧形頂部一201可以與內(nèi)圓塔2自為一體，也可為圓弧形封頭，圓弧形頂部一201上分布有若干噴孔7，噴孔7可按環(huán)形、矩形等進行排列，用以噴射出物料，圓弧形頂部一201與外圓塔3內(nèi)壁之間設有帶噴孔的氣體分布板8，氣體分布板8為環(huán)形斜板式氣體分布板，與外圓塔3的內(nèi)壁固定密封連接。
[0020]外圓塔3的底部向外敞口以形成喇叭口端部3 OI，喇叭口端部3 OI的端口邊緣與塔體I的內(nèi)壁密封連接，在喇叭口端部301與塔體I密封連接處的上方設有三次進料口 1，下方設有二次進料口 9，二次進料口 9與三次進料口 10都設置在塔體I上，用于接通物料至塔體I內(nèi)，外圓塔3的頂部為圓弧形頂部二302，圓弧形頂部二302可以與外圓塔3自為一體，也可為圓弧形封頭，圓弧形頂部二302上分布有若干噴孔7，噴孔7可按環(huán)形、矩形等進行排列，用以噴射出物料，圓弧形頂部二302與塔體I內(nèi)壁之間設有帶噴孔的液體分布板11，液體分布板11為環(huán)形斜板式液體分布板，與塔體I內(nèi)壁固定密封連接。氣體分布板8、圓弧形頂部一 201、外圓塔3內(nèi)壁和圓弧形頂部二 302形成氣體混合室12，用于尾氣與臭氧等氧化性氣體進行混合初反應。
[0021]圓弧形頂部二302的上方設有氣液分配器13，氣液分配器13為帶孔擋板，帶孔擋板與塔體I內(nèi)壁固定連接，氣液分配器13用于阻擋未霧化的大液滴，以使含氨母液充分霧化，并保證氣液混合反應室16內(nèi)的氣體和液體充分反應，氣液分配器13的上方設有除霧裝置5，除霧裝置5的上方為凈煙氣通道14，凈煙氣通道14內(nèi)設有風輪15，凈煙氣通道14的上方為凈煙氣出口 4。液體分布板11、圓弧形頂部二 302、塔體I內(nèi)壁和氣液分配器13形成氣液混合反應室16，氣液混合反應室16向外凸出形成鼓形反應室，以增大反應空間，降低塔體I內(nèi)的壓強。液體分布板11、圓弧形頂部二302、塔體I內(nèi)壁和氣液分配器13分別設有氟橡膠層17，用以保護所形成的氣液混合反應室，并同時防止形成的銨鹽粘附在氣液混合反應室的內(nèi)壁上。除霧裝置5包括除霧器501和冷卻水盤管502，冷卻水盤管502盤繞在除霧器501上，用以給除霧器501降溫，更進一步說，除霧器501的一側設有廢液出口 503，廢液出口 503穿過塔體I內(nèi)壁與廢液收集裝置連接，冷卻水盤管502上設有冷卻水進口 504和冷卻水出口 505。
[0022]上述實施例的脫硫脫硝尾氣處理塔的工作原理為，先將脫硫脫硝尾氣處理塔清洗干燥干凈，然后向處理塔內(nèi)通入經(jīng)除油、過濾、降溫后的含硫含硝工業(yè)尾氣、臭氧與空氣混合后的混合氣體和含氨母液，具體操作為:通過一次進料通道6向內(nèi)圓塔2內(nèi)栗入一定速度和壓強的臭氧與空氣混合后的混合氣體，然后通過二次進料口 9向外圓塔3內(nèi)栗入一定速度和壓強的含硫含硝工業(yè)尾氣，然后再通過三次進料口 10向外圓塔3的塔壁和塔體I內(nèi)壁之間所形成的通道內(nèi)栗入一定速度和壓強的含氨母液，含硫含硝工業(yè)尾氣在與臭氧與空氣混合后的混合氣體和含氨母液發(fā)生熱交換后，溫度降低至反應的合適溫度，然后通過圓弧形頂部一 201的噴孔噴射出去，臭氧與空氣混合后的混合氣體則通過氣體分布板8上的噴孔7向外噴射出去并與噴射出去的含硫含硝工業(yè)尾氣在氣體混合室內(nèi)發(fā)生相互撞擊、混合、初反應，含硫含硝工業(yè)尾氣經(jīng)過臭氧氧化后，與臭氧、生成物、空氣等形成新的混合氣體，由于氣體混合室12不斷有新的氣體栗入，形成的新的混合氣體受壓后通過圓弧形頂部二 302的噴孔7向氣液混合反應室16內(nèi)噴射出去，此時，含氨母液則通過液體分布板11的噴孔7向氣液混合反應室16內(nèi)噴射出去，并與噴射出去的新的混合氣體發(fā)生相互撞擊、混合、反應，由于含氨母液和型的混合氣體都具有一定的速度和壓強，在氣液混合反應室16內(nèi)，含氨母液被霧化，霧化后的含氨母液形成顆粒細小的液滴對新的混合氣體進行充分反應和吸收，工業(yè)尾氣中的絕大部分氮化物和硫化物溶于小液滴內(nèi)。小液滴與脫硫脫硝后的工業(yè)尾氣、空氣和未反應的臭氧均勻混合在一起形成霧氣，霧氣通過氣液分配器13加速、擠壓后，進入除霧裝置5，霧氣流過除霧裝置5后，霧氣中的小液滴被過濾出，進而使霧氣變?yōu)楦稍锏膬魺煔?，為了使霧氣中的小液滴迅速冷凝下來，除霧裝置5外部的冷卻水盤管502用以給流經(jīng)的霧氣降溫冷凝，以達到最佳除霧效果，冷凝下來的液滴不斷匯集形成液流，并通過除霧器501的收集結構匯集于廢液出口 503形成廢液，然后通過廢液出口 503排出除霧裝置5外；除霧后的凈煙氣繼續(xù)上升至凈煙氣通道14，通過凈煙氣通道14內(nèi)的風輪15加速后涌入至凈煙氣出口4處，經(jīng)凈煙氣出口 4排出尾氣處理塔外。
[0023]經(jīng)檢測，上述實施例處理后的凈煙氣中，霧汽含量極低，硫化物含量在40mg/Nm3以下，氮化物含量在60mg/Nm3以下，Mfe含量在4mg/Nm3以下，酸霧含量在8 mg/Nm3以下，效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有脫硫脫硝塔。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種脫硫脫硝尾氣處理塔，包括由內(nèi)到外同軸設置的內(nèi)圓塔、外圓塔和塔體，其特征在于，塔體的底部密封設置，內(nèi)圓塔的底部伸出塔體并與一次進料通道連接，內(nèi)圓塔的頂部設有帶噴孔的圓弧形頂部一，圓弧形頂部一與外圓塔內(nèi)壁之間設有帶噴孔的氣體分布板，外圓塔的底部向外敞口以形成喇叭口端部，喇叭口端部的端口邊緣與塔體的內(nèi)壁密封連接，外圓塔的頂部設有帶噴孔的圓弧形頂部二，圓弧形頂部二與塔體內(nèi)壁之間設有帶噴孔的液體分布板，圓弧形頂部二的上方設有帶噴孔的氣液分配器，氣液分配器的上方設有除霧裝置。2.如權利要求1所述的脫硫脫硝尾氣處理塔，其特征在于，氣體分布板、圓弧形頂部一、外圓塔內(nèi)壁和圓弧形頂部二形成氣體混合室，用以對尾氣進行的預處理。3.如權利要求2所述的脫硫脫硝尾氣處理塔，其特征在于，液體分布板、圓弧形頂部二、塔體內(nèi)壁和氣液分配器形成氣液混合反應室，氣液混合反應室向外凸出形成鼓形反應室。4.如權利要求3所述的脫硫脫硝尾氣處理塔，其特征在于，喇叭口端部與塔體密封連接處的上方設有三次進料口，喇叭口端部與塔體密封連接處的下方設有二次進料口，二次進料口與三次進料口均密封設置在塔體上。5.如權利要求3所述的脫硫脫硝尾氣處理塔，其特征在于，液體分布板、圓弧形頂部二、塔體內(nèi)壁和氣液分配器分別設有氟橡膠層。6.如權利要求1所述的脫硫脫硝尾氣處理塔，其特征在于，內(nèi)圓塔和外圓塔的塔壁均采用導熱材料制成。7.如權利要求6所述的脫硫脫硝尾氣處理塔，其特征在于，除霧裝置包括除霧器和冷卻水盤管，除霧器的一側設有廢液出口，廢液出口穿過塔體內(nèi)壁與廢液收集裝置連接，冷卻水盤管盤繞在除霧器上，冷卻水盤管上設有冷卻水進口和冷卻水出口。8.如權利要求1-7之一所述的脫硫脫硝尾氣處理塔，其特征在于，塔體頂部的塔壁向內(nèi)凹以形成頸部，頸部的末端向外翻以形成裙邊，頸部和裙邊組合形成凈煙氣出口。
【文檔編號】B01D46/00GK106076089SQ201610672363
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月16日 公開號201610672363.9, CN 106076089 A, CN 106076089A, CN 201610672363, CN-A-106076089, CN106076089 A, CN106076089A, CN201610672363, CN201610672363.9
【發(fā)明人】許霞
【申請人】攀枝花市九鼎智遠知識產(chǎn)權運營有限公司